对变粒径砾石与黏土的混合物进行卧式单轴拉伸的方法技术

本发明专利技术涉及一种对变粒径砾石与黏土的混合物进行卧式单轴拉伸的方法，包括：根据要试验的砾石黏土混合物试样的尺寸，选择对应尺寸的套娃式制样试验模具，并组装套娃式制样试验模具，套娃式制样试验模具包括静置段、拆卸左半、拆卸右半以及移动段；静置段包括静置端盖板、静置端外层套圈、静置端中层套圈、静置端里层套圈，移动段包括移动端盖板、移动端外层套圈、移动端中层套圈、移动端里层套圈；对砾石黏土混合物进行击实；对套娃式制样试验模具进行封口；对套娃式制样试验模具固定；拆卸拆卸左半、拆卸右半，通过拉伸控制组件进行砾石黏土混合物的卧式单轴拉伸试验，并记录拉力数据。本发明专利技术能够对不同粒径的砾石与黏土混合物进行试验。行试验。行试验。

【技术实现步骤摘要】
对变粒径砾石与黏土的混合物进行卧式单轴拉伸的方法


[0001]本专利技术属于土工试验
，具体涉及一种对变粒径砾石与黏土的混合物进行卧式单轴拉伸的方法。

技术介绍

[0002]土是岩石风化的产物，在力学性质上具有一定的抗剪强度、抗压强度和抗拉强度。但是在工程建筑中，土的抗拉强度基本都不被人们利用的，所以前人在研究土体强度的时候，大多忽略土体的抗拉强度。但是土体在工程中有时承受拉应力是不可回避的问题，拉应力作用常常发生在高大建筑物的周围。因此，近年来，土体抗拉强度的问题越来越突出。
[0003]测量土体抗拉强度的试验方法主要有：单轴拉伸试验、三轴拉伸试验、土梁弯曲试验、空心圆柱体试验、径向压裂试验等。单轴拉伸试验和三轴拉伸试验是通过对试样直接施加轴向拉力来测得抗拉强度的，属于直接拉伸试验方法；土梁弯曲试验、径向压裂试验、轴向压裂试验以及空心圆柱体试验是通过对试样施加压力或扭矩，再根据一定的假设从土样破坏时的压力或者扭矩计算出土体的抗拉强度，属于间接拉伸试验方法。
[0004]单轴拉伸试验按照试样的摆放，具体又可以分为立式单轴拉伸试验和卧式单轴拉伸试验，其中立式单轴拉伸试验以专利CN202111004574.2等为代表，这类单轴拉伸试验由于将试样立式摆放，拉伸的过程中，试样断裂的上半段的自重会对试验拉力的的测量产生影响，因此，越来越多的学者开始选择是有卧式单轴拉伸试验。
[0005]专利CN201210301366.3中，将试验模具设计成沙漏形，且中间没有设置过度段。这对黄土、砂土等纯土体试验是可行的，但是用于砾石黏土混合物试验时不可行。专利CN202010716525.0中，将试验模具设计成沙漏形，并在沙漏中部设置受拉段，且受拉段与夹持段的过渡面为平面，仍会存在一些隐患。比如：受拉段的端头发生应力集中，从而使得试样在端头处断裂，无法达到预期的试验效果。
[0006]与此同时，传统卧式单轴拉伸试验方法只能实现对某一固定尺寸的试样进行拉伸试验，而鲜有对多尺寸的土体试样进行卧式单轴拉伸的试验方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种对变粒径砾石与黏土的混合物进行卧式单轴拉伸的方法，能够对不同粒径的砾石与黏土混合物进行试验。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一种对变粒径砾石与黏土的混合物进行卧式单轴拉伸的方法，包括：
[0010]步骤1，制备砾石黏土混合物；
[0011]步骤2，根据要试验的砾石黏土混合物试样的尺寸，选择对应尺寸的套娃式制样试验模具，并组装所述套娃式制样试验模具，所述套娃式制样试验模具包括静置段、拆卸左半、拆卸右半以及移动段；所述静置段包括静置端盖板、静置端外层套圈、静置端中层套圈、静置端里层套圈，所述移动段包括移动端盖板、移动端外层套圈、移动端中层套圈、移动端
里层套圈；
[0012]步骤2
‑
1，若选择的所述拆卸左半、所述拆卸右半的尺寸能够与所述静置端外层套圈以及所述移动端外层套圈对合，则组装所述静置端盖板、所述静置端外层套圈、所述拆卸左半、所述拆卸右半以及所述移动端外层套圈；
[0013]若选择的所述拆卸左半、所述拆卸右半的尺寸能够与所述静置端中层套圈以及所述移动端中层套圈对合，则将所述静置端中层套圈放入所述静置端外层套圈内，将所述移动端中层套圈放入所述移动端外层套圈内，再与所述静置端盖板、所述拆卸左半、所述拆卸右半连接；
[0014]若选择的所述拆卸左半、所述拆卸右半的尺寸能够与所述静置端里层套圈以及所述移动端里层套圈对合，则将所述静置端中层套圈、所述静置端里层套圈依次放入所述静置端外层套圈内，将所述移动端中层套圈、所述移动端里层套圈依次放入所述移动端外层套圈内，再与所述静置端盖板、所述拆卸左半、所述拆卸右半连接；
[0015]步骤2
‑
2，对砾石黏土混合物进行击实；
[0016]步骤2
‑
3，对所述套娃式制样试验模具进行封口；
[0017]步骤3，将所述套娃式制样试验模具的所述静置段安装于固定支撑平台，将所述移动段安装于移动支撑平台；拆卸所述拆卸左半、所述拆卸右半，通过拉伸控制组件进行砾石黏土混合物的卧式单轴拉伸试验，并记录拉力数据。
[0018]优选地，步骤1中，包括步骤：利用喷雾器，采用多次均匀喷洒的方式，将水喷洒在土料上，每次喷洒后将土样拌合均匀。
[0019]优选地，所述拆卸左半、所述拆卸右半组装形成的圆筒的直径为L1mm或者L2mm或者L3mm，其中，L1＞L2＞L3且L1＝L2+2mm＝L3+4mm。
[0020]优选地，所述静置端外层套圈和所述移动端外层套圈、所述静置端中层套圈和所述移动端中层套圈、所述静置端里层套圈和所述移动端里层套圈小尺寸端对应的内部直径分别为L1mm、L2mm、L3mm，外部直径分别为L1+2mm、L2+2mm、L3+2mm。
[0021]优选地，所述静置端外层套圈和所述移动端外层套圈、所述静置端中层套圈和所述移动端中层套圈、所述静置端里层套圈和所述移动端里层套圈大尺寸端对应的内部直径分别为L1
’
mm、L2
’
mm、L3
’
mm，L1
’
＝L1+3mm、L2
’
＝L2+3mm、L3
’
＝L3+3mm，外部直径分别为L1+5mm、L2+5mm、L3+5mm。
[0022]优选地，步骤2
‑
2中，分3次将砾石黏土混合物装入所述套娃式制样试验模具。
[0023]优选地，每次击实后，对混合物上表面进行刨毛。
[0024]优选地，步骤3中，拆卸所述拆卸左半、所述拆卸右半之前，对所述拉伸控制组件进行复位操作，使得所述移动支撑平台处于预设位置。
[0025]优选地，步骤3中，设置所述拉伸控制组件的加载速率，以实现多档差速拉伸。
[0026]优选地，步骤3中，所述拉伸控制组件驱动所述移动支撑平台，所述移动支撑平台通过自身的V型滚轮在滚动轨道内发生滑动。
[0027]本专利技术的对变粒径砾石与黏土的混合物进行卧式单轴拉伸的方法的有益效果在于：
[0028](1)可以通过改变套娃式制样试验模具的构件组成，实现对不同粒径的砾石和黏土的混合物进行卧式单轴拉伸试验，符合土工试验规程方法标准(GBT 50123
‑
2019)要求。
[0029](2)采用套娃式制样试验模具，使内层构件与外层构件之间的连接更加轻巧，利用装置自身的结构进行固定，避免了复杂的拆卸与安装；而且本试验模具不仅可以用来击实制样，而且可以直接通过简单拆卸进行试验。
附图说明
[0030]图1a是本专利技术实施例拉伸装置在第一视角下的立体图；
[0031]图1b是本专利技术实施例拉伸装置在第二视角下的立体图；
[0032]图2a是本专利技术实施例拉伸装置的侧视图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对变粒径砾石与黏土的混合物进行卧式单轴拉伸的方法，其特征在于，包括：步骤1，制备砾石黏土混合物；步骤2，根据要试验的砾石黏土混合物试样的尺寸，选择对应尺寸的套娃式制样试验模具(2)，并组装所述套娃式制样试验模具(2)，所述套娃式制样试验模具(2)包括静置段(2.1)、拆卸左半(2.2)、拆卸右半(2.3)以及移动段(2.4)；所述静置段(2.1)包括静置端盖板(2.11)、静置端外层套圈(2.14)、静置端中层套圈(2.15)、静置端里层套圈(2.16)，所述移动段(2.4)包括移动端盖板(2.41)、移动端外层套圈、移动端中层套圈、移动端里层套圈；步骤2
‑
1，若选择的所述拆卸左半(2.2)、所述拆卸右半(2.3)的尺寸能够与所述静置端外层套圈(2.14)以及所述移动端外层套圈对合，则组装所述静置端盖板(2.11)、所述静置端外层套圈(2.14)、所述拆卸左半(2.2)、所述拆卸右半(2.3)以及所述移动端外层套圈；若选择的所述拆卸左半(2.2)、所述拆卸右半(2.3)的尺寸能够与所述静置端中层套圈(2.15)以及所述移动端中层套圈对合，则将所述静置端中层套圈(2.15)放入所述静置端外层套圈(2.14)内，将所述移动端中层套圈放入所述移动端外层套圈内，再与所述静置端盖板(2.11)、所述拆卸左半(2.2)、所述拆卸右半(2.3)连接；若选择的所述拆卸左半(2.2)、所述拆卸右半(2.3)的尺寸能够与所述静置端里层套圈(2.16)以及所述移动端里层套圈对合，则将所述静置端中层套圈(2.15)、所述静置端里层套圈(2.16)依次放入所述静置端外层套圈(2.14)内，将所述移动端中层套圈、所述移动端里层套圈依次放入所述移动端外层套圈内，再与所述静置端盖板(2.11)、所述拆卸左半(2.2)、所述拆卸右半(2.3)连接；步骤2
‑
2，对砾石黏土混合物进行击实；步骤2
‑
3，对所述套娃式制样试验模具(2)进行封口；步骤3，将所述套娃式制样试验模具(2)的所述静置段(2.1)安装于固定支撑平台(1)，将所述移动段(2.4)安装于移动支撑平台(3)；拆卸所述拆卸左半(2.2)、所述拆卸右半(2.3)，通过拉伸控制组件(6)进行砾石黏土混合物的卧式单轴拉伸试验，并记录拉力数据。2.根据权利要求1所述的对变粒径砾石与黏土的混合物进行卧式单轴拉伸的方法，其特征在于：步骤1中，包括步骤：利用喷雾器，采用多次均匀喷洒的方式，将水喷洒在土料上，每次喷洒后将土样拌合均匀。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：周聪聪，孙一清，沈振中，徐力群，甘磊，唐小芬，彭家奕，于家傲，黄章鑫，熊汉野，李皓璇，刘玉，刘源，谭嘉蓉，方卫华，王润英，徐超群，唐浩期，徐娓超，李雪辰，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：